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分析化学论文范文1
论文摘要:概括与分析我校近几级学生分析化学实验课考核方法以及考核过程中存在的一些问题,为保证实验教学质量,进一步提高实验教学效果,总结经验,形成了分析化学实验课自己独特的考核方法。
在高等农业院校,分析化学实验课是一门十分重要的基础课,在整个教学过程中起着极为重要的作用,它是培养学生科学素质的一种有效形式,是培养农业生产和科研等合格人才不可缺少的教学基本环节。通过学习,使学生更深刻地理解有关的理论知识,提高学生实际操作技能及分析问题、解决间题的综合能力。图分析化学实验课考核方法有笔试、操作等。实验操作考试是考查学生实际操作能力、动手能力和基本实验技能的一项考试,是培养学生基本科学素养的一项必不可少的工作。以笔试的方法进行考试无助于培养学生的动手能力和实验操作能力,在检验学生实际操作能力和基本实验技能方面,实验操作考试是其他考试形式不能替代的。为保证教学质量,提高教学效果,我们在重视教学实践的同时,不断地改革了分析化学实验课的考核方法。总结考试经验,形成了我们分析化学实验课自己独特的考核方法:即采用实验的有关理论考试与实验技能考核相结合的办法(口试加操作)。
一、我校分析化学实验课旧的考核方法
(一)2001级学生采用闭卷笔试的方式。试卷内容包括分析化学实验中的实验原理、实验现象、所加试剂的作用以及所用仪器的使用方法等。像文化课统一时间统一科目进行。考前对试题进行了保密。
(二)2002级学生采用实验操作考试。考前操作内容也是保密的。具体是:自己的老师监考,考试时间为每人30分钟,一组02人,所有学生实验操作内容一样,都是通过酸碱滴定计算溶液的浓度?学生操作完成后将数据以及计算结果记录到试卷上,老师根据记录结果打分。上实验的全部学生考了4、5天才能结束。
(三)2003级学生采用实验操作考试。具体是:每个学生考试时间10分钟,学生按班级、学号排序进行考试,一个老师一次监2个学生,10分钟后再进2名学生,依此类推。全部学生实验考试内容都相同,都是完成一次酸碱滴定,老师要对每个学生每一个操作要领和操作要求正确与否打分。5天全部学生考试完毕。
二、旧的考核方法中存在的一些问题
分析化学实验课旧的考核方法中存在很多的间题,比如笔试存在抄袭现象,所以不能体现出学生的实际水平,对学习好的学生也不公平。2002级学生虽然采用实验操作考核方法,但也没有检查学生的操作要领,只是通过最后的计算数据是否接近准确值来判分。这两种考核方法都没有关注学生实验过程中的操作是否规范,技术要领掌握与否。2003级学生采用的考核方法虽然检查了学生的实验操作技能,但不能检查出学生对实验理论知识的掌握程度。这样传下去对以后做实验的学生的影响也不好。以后的学生在做实验的过程中就不会深刻理解理论知识,也不认真观察和分析实验现象,更不分析产生误差的原因,执照老师给定的步骤完成实验,使用仪器的操作要领和要求也不管规范与否,因为考试时只要打听一下使用那种仪器,突击记忆它的正确使用方法即可过关。这样考核的结果并没有达到开设实验课的目的要求,以提高学生实际操作和动手能力以及培养学生独立思考和分析问题的能力,实验操作并不是非要让学生得出一个即定结果,而是让学生掌握实验基本知识和操作技能,这才是实验的目的。除此之外,还有一些间题如下:
(一)分数不成正态分布。实验成绩不成正态分布,一是因为闭卷考试时有些学生在考场上作弊了(有的抄袭学习好的学生的答案,有的抄了书本),二是因为操作时一次考生人数多,有的学生抄袭别人的数据,这样不能体现学生的实际水平。
(二)试题保密。我觉得实验考核试题没有必要保密。因为实验操作考试主要考查学生的动手能力与实际操作能力,而不是考查理论知识,不能像文化课统一时间统一科目进行闭卷笔试。以笔试的方法进行实验考试无助于培养学生的动手能力和实验操作能力,所以不应该保密的,再说操作考试全部学生要进行4、5天,也保密不了,所以实验考试本身应该开卷考试。
(三)突击训练问题。后面考的有的学生向已考过的学生打听操作所用仪器,然后进行突击训练。操作姿势和要求是靠平时积累和培养的,不是靠突击训练。有的仪器使用方法突击也没用。分钟内不但要完成一个完整的操作,还要考虑仪器使用方法的话时间是比较紧张的。上课使用的每种仪器老师都详细的讲到它的正确使用方法和操作姿势。只要你平时都按照要求使用,考试01分钟是足够的。
三、分析化学实验课新考核方法
为了使学生成绩能够客观地反映学生对实验基本知识和操作技能的掌握程度,激励学生学习的积极主动性,我们采用平时实验报告成绩与期末考试成绩相结合的办法给出最终成绩:即平时实验报告成绩占50%,其中包括预习报告、实验态度、实验操作技能以及实验结果的准确度与精密度。考试成绩占50%,其中包括实验有关理论考试成绩和操作考试成绩。为了提高实验课的教学效果和加强学生对实验知识的理解和掌握,我们提出新的实验考核方法:即采用实验的有关理论考试与实验技能考核相结合的办法(口试加操作。具体做法如下,
(一)试题。试题内容为口试加操作。考试试题的难易程度一致,保证考试的公平性。口试内容为实验有关理论:即所做过的分析化学实验中的实验原理、实验现象、所加试剂的作用以及所用仪器的使用方法等,比如标准溶液的配置方法有几种,Ha、Na0H溶液如何配置,标定二者使用哪种基准物质、采用哪种指示剂辨别终点以及终点颜色如何变化,自来水硬度测定终点颜色如何变化,K2C2r07测FeZ+实验中加H3P4O的作用是什么,甲醛法测N%实验原理,分光光度计的组成部分以及每部分的作用,电子天平的称量方法以及差减称量法的步骤和注意事项等内容。对实验有关理论我们摘录出来做成卡片,每一个问题一个卡片,一个卡片一个编号。实验操作内容所有学生一样,并且提前通知学生,都是完成一个完整的滴定分析操作:即将烧杯中溶液准确定容至容量瓶中,移液管准确移取一定量溶液至锥形瓶中,用标准液滴定至终点后记录滴定管数据后报告老师。操作内容及步骤我们做成试题形式。每名监考老师拿一份实验理论卡片以及实验操作要领评分细则,监考老师们考前要统一口试题的正确答案。
(二)考试过程。每个考场4张实验台,每次考试一个考场进4名学生,每个考场2名监考老师,即每个监考老师每次监2名学生。
1、试题的摆放。我们把操作内容及操作步骤试题贴在每个考生的实验台上,所需仪器和药品也整齐地摆放在实验台上。
2、学生进场考试。学生不按照平时做实验的地点和代课老师进行,而是按班级、学号排序先在准备室抽考场号,准备室的老师宜读考场规则和注意事项。每个考场先进4名学生,每个老师监2名学生。先考操作,每个学生10分钟,到时做不完的监考老师会让学生停止。监考老师根据每一步操作要领评分细则打记号,比如容量瓶的洗涤用水是否过量,从烧杯向容量瓶中转移溶液是否使用玻璃棒,定容是否过量;移液管操作手法是否规范;滴定管涂油、洗涤、润洗、装液、排气泡、读数姿势以及有效数字位数、滴定过程中活塞的控制以及终点颜色的判断等一系列的操作是否规范。实验操作结束后到监考老师处抽理论口试卡片编号,阅读完题意回答问题,时间为5分钟,在此时间内最多有三次抽卡机会,满分逐渐降低,比如第一次满分01分,第二次满分8分,第三次满分6分。考试结束后监考老师根据回答内容酌情打分。4名学生考完后监考老师收拾好仪器和药品后再进4名学生,依此类推。
分析化学论文范文2
1.1实验室之美
宽敞明亮的实验室、摆放有序的仪器设备、整洁一新的实验室台面、地面,在环境优美的实验室完成学习任务,都能给予学生美的享受。但实际上大部分化学实验室都有着令人不悦的异常气味,这就需要教师先引导学生了解实验室,了解化学实验的特点,了解异常气味产生的来源;再启发学生通过科学合理的实验设计,严格遵循实验室的各项规程,减少实验对化学试剂的使用以及“三废”的产生和排放。实验完毕后,再将个人使用的仪器刷洗干净,摆放整齐,将实验台面、地面打扫干净,以保持实验室的整洁之美。
1.2实验仪器之美
分析化学实验使用的玻璃仪器较多,如滴定管、容量瓶等,造型各异,本身就具有直线美、曲线美及造型美。教师在实验教学过程中要求学生按照“从左到右,自下而上”的原则组装仪器,仪器装毕干净利落、匀称协调,充分展现出仪器美的均衡性。而教师要求学生规范的使用仪器,如通过控制滴定管活塞的开关,就可随时控制反应速度以及反应的终止。使学生体会到仪器美不仅在“外表”,还有“内在”的性能美。
1.3实验技术之美
随着科技的进步,化学实验技术也愈显其美的价值和特征。如邻二氮菲分光光度法测定铁的实验,往届学生使用的是手动波长的721型分光光度计,用于可见光区的测定,按钮式、手动波长设置,波长精度10nm,操作繁琐,仪器稳定性能也较差。现在实验使用UV762型全自动扫描分光光度计,通过触摸屏实现全部操作,测量波长范围宽,可用于紫外和可见光的测定,波长精度为2nm,可进行自动波长扫描,大大提高了学生的实验效率。让学生体验到现代分析仪器技术突飞猛进的发展美。
1.4实验操作之美
实验演示时,教师先以规范、优美、娴熟的动作给学生做出示范,从仪器的用法到试剂的用量处处体现出实验操作之美,增强学生获得鲜明的实验现象、准确的实验结果的信心。当学生进行实验时,教师再巡回指导,解惑答疑,让学生切身体验到滴定终点将到时,一滴或半滴试剂的滴下就能改变颜色而获得准确实验结果的操作乐趣,既是培养学生良好实验习惯的手段,也是美的欣赏和熏陶的途径。
1.5实验思维之美
“化学实验过程不仅是感性活动过程,而且更是理论思维活动过程,它本质上是理论思维的物化。”科学之美在于发现,因为科学的发现就是透过现象看本质,寻找其深刻的内在规律,这是人们从事科学研究的目的所在。如常见阳离子混合液的定性分析实验时,在酸性试液中加入稀HCl溶液,可得到白色沉淀,经分析可确定白色沉淀是由AgCl/Hg2Cl2/PbCl2组成,从而体现出Ag+、Hg2+2的Pb2+的共性。接着将除去氯化物的酸性离心液中加入硫代乙酰胺(TAA)溶液并加热,可得到第二组阳离子的硫化物沉淀,离心分离;再将离心液pH值调为9.0,并加入TAA加热,可得到第三组阳离子的硫化物沉淀。实验要求学生细致观察现象从中发现实质之美。上述现象的实质是其硫化物溶解度的差异,第二组阳离子相应的硫化物的溶解度小,因此在酸性试液中可生成沉淀,从而与其它离子分离;而第三组阳离子相应的硫化物的溶解度比第二组的大,所以在碱性试液中才能沉淀完全。由此可见,使离子完全沉淀的条件选择依据是离子生成相应化合物的溶解度。教师通过引导学生对一系列实验现象的观察与思考,使他们深深领悟该原理在思维上的动态之美与和谐之美。
1.6实验设计之美
一个体现出科学性、可行性、安全性、简约性的实验设计,不仅是科学设计,而且是美的设计。居里夫人说:“科学的探讨本身就含着美,其本身给人的愉悦就是报酬。”如研究型设计性实验“Cu2+、Zn2+混合溶液各自含量的测定”,有学生会考虑利用Cu2+、Zn2+与EDTA络合性能的差异,采用控制酸度法测定。即在pH为5~6时,以二甲酚橙(XO)为指示剂,用EDTA标准溶液滴定Zn2+的含量,然后调节溶液的酸度pH为4,以1-(2-吡啶偶氮)-2萘酚(PAN)为指示剂,加热80~90℃情况下,用EDTA标准溶液滴定Cu2+的含量。但是,这种方法的结果误差较大且滴定终点的颜色突变不明显。如何解释和解决这个问题,就要考虑Cu2+、Zn2+两种金属离子和EDTA、XO的络合性的差异,尽管在pH为5~6时,Cu2+与XO不络合,但与EDTA会有络合反应,从而造成较大的测定误差。为此,师生共同探究解决方案,最后结合预实验给出可行的实验方案,即以硫脲掩蔽Cu2+先测定Zn2+含量(要求严格控制溶液的酸度、硫脲与其它试剂的加入顺序);再取一份试液,测定总量时,首先以Cu2+标准溶液多次实验,确定正确的滴定终点颜色,从而提出正确合理的设计方案。
1.7实验报告之美
实验报告是实验全过程的记录、归纳和升华。教师除了要求学生把实验目的、原理、过程现象、数据处理、结果分析等简要地记录下来,形成常规格式的书面报告外;还要重点强调学生需独立完成并且实事求是的记录数据和描述现象,不可臆造、篡改或抄袭。如滴定分析实验,需要求学生在三次平行实验中,数据极差应在0.08mL以内(以每次消耗滴定液体积20mL计算)才算合格;若不合格,必须再进行操作直到得到三次合格的数据为止。同时鼓励学生对实验报告进行创造性设计,绘制美观、整洁、比例适当的线条图、着色图、装置图等,就像一幅精美的绘画那样令学生自我陶醉,培养学生通过“想象-创造”,用化学语言和简明符号来表达化学之美的能力,从中体会到获得成功的创造美感。
1.8实验教师之美
在美育和实验教学的渗透、结合与促进中,教师起着媒介、桥梁的作用,所以实验教师不仅要以美施教,从心灵到仪表都要成为美的化身,以美好的形象和言行垂范于学生,以自己的人格魅力影响学生,同时要以高超精湛的教学艺术使学生感到上课就是一种惬意的审美享受。实验教师着装朴素得当、教态端庄自然,使内在学识修养与外在形象和谐统一,就会令学生感到愉快,提高听课情绪,有利于知识的传递。而实验教师在课堂教学传递知识信息时使用的准确、生动、富有启发性的语言,吐字清晰,发音标准,都能让学生体验和感受到轻重缓急、高低强弱等众多的语言变化美。从而使师与生、教与学之间呈现一种融洽畅达的氛围,形成一种师生心灵相通、情感和谐的美。
2分析化学实验教学模式的审美化
如何在分析化学实验教学中充分展示上述美育内容,就需要教师了解美学原理以及将美学原理与实验教学相结合的原则,改变传统实验教学模式为审美化教学,使学生在欣赏、体验化学实验美的同时习得知识、陶冶情操;达到提高教学效率,又培养学生审美素质的目的。
2.1教学目标审美化
教学目标审美化就是改变传统实验教学中单纯的验证性、知识传授性模式,将知识传授和审美修养结合起来,使学生能将化学知识变为审美对象,在亲身实践中体验到分析化学实验里的仪器美、操作美、现象美、思维美,提高其审美欣赏、创造和表现能力。同时通过审美模仿与迁移,培养学生积极向上的生活态度。
2.2教学内容审美化
分析化学实验教学内容丰富且涉及面广,但各知识点间并非孤立无关,而是有规可寻。教学内容审美化就是要发掘这其中的内在逻辑美,即让教学内容逻辑清晰化。可采取以知识点为纽结,知识点间的联系为线,再以多条线形成面,以多个面构成“点线面体”的立体知识系统和跨学科知识联系,按照“基础实验—综合实验—研究实验”三个层次组织实验教学内容,实现教学内容的审美转化。如在酸碱滴定法的基础、综合实验完成后,安排HCl-NH4Cl、HCl-MgCl2-NaCl中各组分含量的测定这两个研究性实验。为了设计出科学合理的实验方案,学生需查阅相关理论书、分析化学手册以获得各种有用的常数和溶液的配制方法,写出完整规范的设计实验报告,再在实验室里完成实验。通过完成这两个实验的学习,学生对强酸、弱酸和极弱酸的概念性质以及滴定过程的特性有了深入的理解;同时,对于几种指示剂的变色范围、选择原则等更加熟悉,今后遇到同类问题都会迎刃而解。在络合滴定法基础、综合性实验完成后,则安排Fe3+-Al3+、Cu2+-Zn2+混合液中各自含量测定的两个研究性实验,让学生在实验过程中充分了解各种离子性质(络合、水解等)、酸效应曲线的应用以及各种金属离子指示剂的变色、适用酸度范围及其正确应用等,得到的效果是传统教学内容的编排所无法取得的。
2.3教学过程审美化
教学过程审美化就是教师将实验课的预习、授课、演示、提问、启发、讨论等环节艺术化,引导学生用实验、记录、实验条件控制等科学方法及分析、比较、抽象概括等逻辑思维方法得出正确结论,使学生在学习过程中,体验到研究科学问题的思维过程美、理性美。
2.4教学手段审美化
教学手段审美化就是实验教学中充分利用直观教具与多媒体等现代教学手段,向学生展示直观、形象、和谐、愉悦化学美的同时,促进学生学习兴趣,提高教学质量和效率,锐化学生审美感观。如分析天平的称量实验,就可先播放相关视频,再辅以教师讲解,最后进行实际操作练习。
2.5教学评价审美化
教学评价审美化即采取多样化的评价方法,以积极的态度看待学生个体差异,给予肯定评价。如在研究型设计性实验中对提出有新意和创新性的方案的学生要及时肯定、积极鼓励,以赞美的评语使学生感到成功和进步,激发学生新的积极行为。
3结语
分析化学论文范文3
1.用活教材。教材打破传统分族体系改为以生活中常见的元素和物质为主线来学习,看似规律性不强,实际上学生更容易接受。比如,新教材第1章第2节的内容是“研究物质的方法和程序”。这在以往的教材中是没有出现过的。它在学生已有经验的基础上对研究物质性质的基本方法进行整合,以金属钠、非金属氯气的性质为载体,使学生体验怎样科学、合理地研究物质性质;怎样处理程序中每个环节的问题。在以后的教学实践中,我们会常用这种方法和程序来引导和规范学生的学习行为。因此本节的教学内容对学生后续知识的学习、方法的培养起到了定向指导的作用。
2.主动学习。高一化学教学是处于初、高中化学教学承上启下的一个重要阶段。从初三到高一,学生的知识面开阔了许多,学业的压力也增大了许多,因此传统的死记硬背会收效甚微,这时要求学生转变学习理念,以理解记忆为主,增强学习的主动性,最初可以遵循教材的设置来进行,以后逐步培养自己思考问题,找寻问题的能力。比如,教材设置了“联想·质疑”、“活动·探究”等活动性栏目,“方法引导”、“工具栏”等方法性栏目,“资料在线”、“身边的化学”等拓展性栏目。学生不应只注重知识而忽略能力的培养,而应该在这些栏目的导引下,学会观察、思考、质疑、迁移、应用、整合等。
3.适当练习。刚进入高中阶段学习的学生由于受到初中教师的教法,自身的学法及其它一些因素的影响,往往不适应高中化学的学习,特别是新课程实施以来,学生会遇到一个实际问题,那就是学的是新教材,做的是旧习题。由于刚开始知识面窄,做题中会遇到很多困难,容易有畏难情绪。这种情况是正常的,学生对这些习题要学会取舍,不要搞题海战术,更不能去啃难题、偏题。可以先把舍去的题目保留,等以后随着学习的不断深入,回头总结,会起到事半功倍的效果。二、教学建议
1.教学中主要是解决二点:一是调动学生的兴趣;二是介绍最新的化学科技成就。教师应尽可能避免照本宣读,这里介绍课本上所没有的学生感兴趣的知识是能否达到教学目的的关键。尤其应注意让学生感到化学就在身边,生活中充满化学知识。这里同时要注意学生的知识面和可接受性,避免过度深奥而导致学生的不理解。
2.正式学习高中化学的第一章,教师一定要引导学生注意突破初中化学中酸、碱、盐之间复分解反应的局限性,使学生对化学反应的思维突跃到氧化还原反应的新境界中来,能不能自觉地完成这种思维突跃,往往是能不能适应今后元素化合物知识学习的一个关键。教学中:(1)注重对概念进行对比与联系,使学生建立概念。建立概念的前提就是要使学生明析概念的来龙去脉、所研究事物的对象等。如氧化、还原是“变化”,氧化剂、还原剂是“物质”等。力求通过对比联系过好概念关,这是分析和学好本节的前提和关键。(2)化合价是学习本节的入手点和突破口,也是分析解决氧化还原问题的关键点。鉴于学生在初中化合价的学习中尚存在许多疑点,建议教师首先对化合价进行复习,为学生快速识别价变提供帮助,以防止学生学习分化。(3)在引导学生分析时,建议教师有意识地、多次重复地加强诸多概念的辩证对比,并引导得出氧化还原反应的基本规律。(4)教学中应着重强调氧化与还原反应是同时发生,既对立又统一。注意学生学习中常将二者分离以及得失电子数不等或只有物质得电子却没有物质失电子的错误。
3.对离子反应的学习,是学生认识反应的又一突跃,并且在此基础上,也第一次把物质的鉴别提高到离子鉴别,这无疑对简化与深入认识反应是有利的。教学中建议:(1)做好演示实验,通过实验引入强、弱电解质的概念并加以对比,这是学好本书的先决条件。电解质概念的教学一定要注意对问题本质的强调。尤其应强调电解质概念的适用范围(化合物)、判断标准(二个条件满足其一);电解质溶液导电的前提和实质(电离是电解质溶液导电的前提,实质是自由移动离子的定向移动,即阳离子移向阴极,阴离子移向阳极);划分强电解质和弱电解质的唯一标准(划分的唯一标准是看电解质能否完全电离,与其溶解性无关这一点学生常常混淆);电解质溶液的导电能力强弱(导电能力的强弱取决于溶液中自由移动离子的浓度,很稀的强电解质溶液的导电能力就很弱,电解质的强弱跟导电能力的强弱没有必然联系)。(2)注意控制好教学的深度。学生第一次从本质上认识反应,特别是离子反应,需要有一个适应过程,不可随意拔高,否则将使学生丧失学习化学的兴趣。(3)书写离子反应方程式是学生学习化学必须掌握的重要基本功,必须重点训练。训练起点不可过高,应从易到难,不可引入复杂和定量型离子反应,主要应局限于复分解反应和简单的置换反应。(4)应加强对常见难溶性物质、难电离的物质(即弱电解质)、易挥发性物质的强化记忆教学,这对改写和书写离子反应方程式极为有利。
4.学生初次结识能量问题,加之能量问题涉及面相当广泛,而本节教学要求并不高,为此,建议:(1)教法要灵活,注重引导学生分析实例;注重让学生探索问题;注重学生得出结论。(2)要多列举日常生活中的能量变化实例,使学生感到学有所用。(3)对能源、环保等社会热点问题,教师要充分利用课本、实验、多媒体辅助教学,调动学生学习的积极性,以此对学生进行节能、环保教育
高一化学是学生学习化学基础知识的重要组成部分,这一阶段学生学的好坏,直接影响他们是否能继续深造。高中化学既是一门基础性、创造性和实用性的学科,又是一门研究物质组成、结构性质和变化规律的科学。它是研制新物质的科学,是信息科学、材料科学、能源科学、环境科学、海洋科学的基础。充分掌握现代化学学习的方法,才能跟上当今知识飞速发展的要求。
分析化学论文范文4
一、努力改进教法,开拓学生思维
1、深化课堂教学改革,钻研教学大纲(化学课程标准)。
基础教育课程改革是教育战线一件非常重要的工作,因此,除了要用新的教学理念武装自己以外,要提前在初三化学的教学中参考和渗透“新课标”的要求。
2、扎扎实实打好基础,拼命赶进度不可取。
考生答题中存在的问题,与他们平时没有准确地理解和掌握初中化学的基础知识和技能有很大的关系,因而重视和加强基础知识和基本技能的学习仍然是首要的。抓基础知识,就是要抓化学课本知识,教学中力求每章节过关。由于各学生之间的智力差异和学习基础不同,学生对化学的知识的掌握能力不同,教师应针对学生实际情况因材施教,尽量降低落后面。那种为了留更多的复习时间而在平时教学中拼命赶进度的做法,必然造成学生对知识的“消化不良”,甚至使部分学习跟不上的学生对化学失去兴趣。抓基本技能,要抓好化学用语的使用技能和实验基本技能。平时在实验教学中,要让学生真正了解每个实验涉及的化学反应原理、装置原理和操作原理,多给机会让学生动手做实验,体验通过实验进行观察和研究的过程和乐趣,切实提高学生的实验能力。
3、课堂教学的过程是教师的主导和学生的主体两个作用紧密结合的过程,也就是传播知识、发展思维与培养能力的辩证统一的过程。如何使这个过程做到科学、优化,经过实践—反馈—再实践的过程呢,我认为课堂教学应初步形成“读、做、议、讲、练”结合的教法。
“读”,是各个环节的基础,也是培养自学能力的重要途径。所以,每章节我都列出阅读提纲,教会学生围绕提纲阅读课本内容,思考疑难,找出答案。在指导学生阅读教材过程中,也逐步培养学生的自学能力。
“做”,是加强实验教学,让学生动手做实验。感知是获得知识的第一步,是发展思维的基础。根据初中学生兴趣广泛并喜欢自己动手的特点,尽可能地利用实验组织教学,让学生有更多实验的机会。
“议”,是读与做这两个环节的深化,也是师生交往的阶段,旨在达到培养学生分析问题、解决问题能力的目的。爱因斯坦说过:“提出一个问题,往往比解决问题更重要”。要鼓励学生多思考,多发问。
“讲”,是水到渠成的阶段,也是知识点梳理、交代规律的环节。学生在读、做、议的基础上对教材有所感知,如果能得到老师点拨,将会实现新的飞跃。
“练”,是知识实验阶段,也是对知识的巩固深化、培养解决问题能力的环节,有利于学生学习情况的信息反馈。练,首先要加强课堂练习,在课堂上做到“读做议”中有练,根据教材的需要和学生的学习情况,编选基本练习题和综合练习题,有计划地布置给学生练习,这样既照顾到大多数,又有利于对尖子生的培养。
4、重视获取知识的过程和科学探究能力的培养。
要提高学生的能力,就要在教学中加强学生科学素养、发现问题、分析问题和解决问题能力的培养。平时教学与复习,都不能“重结论,轻过程,重简单应用的机械操练、轻问题情景和解答思路分析”。而应该重视获取知识的过程,让学生掌握学习化学的“基本学科思维方法”。中考化学试题中常出现科学探究内容,因此对我们初中化学教学提出了更高的要求。我们应该准确把握课程改革方向,以课本知识为基本探究内容,以周围环境为参照对象,让学生亲身经历和体验科学探究活动,主动学习,逐步形成科学探究能力。
5、强化教学过程的相互学习、研讨。
多听课,多探讨,听完课后能与上课老师及时进行交流,提出不足之处,以求达到更好的课堂效果。
6、加强实验教学。
中考试题中,实验题所占的比例越来越大,引起了我们化学教师的高度重视。在教学及复习中如果我们加强了这一部分的力度,对中考成绩的提高会起到致关重要的作用。
7、理直气壮抓好学有余力。我鼓励有特长的学生参加学科竞赛活动,给有特长的学生创造发展个性的氛围,鼓励他们冒尖,脱颖而出,这可为将来培养专门人才打下良好的基础。我每年都选取几名学生进行特别培训,在参加竞赛后他们都能取得比校满意的成绩,取得竞赛最好成绩是在2002年,当时我选了七名同学参加奥赛,两名全国一等奖,三名重庆市二等奖,两名重庆市三等奖。
二、加强学法指导,帮助学生如何学习化学,志在培养学生的学习能力
初三学生对化学这门学科的特点和学法,有一个认识和适应过程。有的学生说:“学化学跟学英语一样,枯燥无味。”把化学看成一门“死记硬背”的科目,这就暴露了学生中有一个学习方法的认识问题。因此,我们为师者不能一味向学生灌输死的知识,而是要加强学习方法的指导,交给学生学习化学的“钥匙”,让学生从死记硬背中解脱出来,提高学习的兴趣。
1.引导学生多观察,多分析
在教学中,我尽可能联系生活中的化学现象,多提几个为什么,让学生用眼看,动脑想,动口议。
在实验中,我重视培养学生观察的习惯,在每一个实验中,都从实验内容、实验装置、反应原理、结论和处理方法几个方面加以研究,使学生初步学会利用实验去研究化学问题的基本方法;学会通过观察去掌握实际现象,去说明物质性质及变化规律;学会用实验去鉴别物质的组成和性质。
2.指导学生会记忆,减轻学生负担
学化学要强调必要的记忆。学生初学化学时,元素符号、化合价、分子式、化学方程式等化学用语接踵而来,所以必须指导学生学会记忆。
3.让学生学会正确的思维方法
在教学过程中,要教会学生善于发现问题、提出问题,注意培养学生联系实际勤于思考的习惯。
三、开展课外活动激发学习兴趣
分析化学论文范文5
电子设备进入课堂,使教学内容呈现方式多样化,弥补了传统教学中的不足,教师可用动态的方式多渠道、全方位、立体化地传递教育信息,刺激学生感官,传播教学信息,优化教学过程。
(一)可以变抽象为具体,模拟微观世界的化学反应和现象,使教学更加形象、直观,便于学习者理解和掌握。
化学反应机理、化学概念是反映化学过程中最本质的特征,它们具有逻辑性、概括性和抽象性,学生需要具有较强的空间想象力和抽象思维能力,大多数学生理解起来感到很吃力。教师单靠语言和文字的描述很难在学生的大脑中留下深刻的印象。为了化解这一难点,可通过多媒体技术,运用动画,生动、形象、直观地模拟进行解释。同时用多媒体技术所做的多媒体课件在呈现客观事物的时间顺序、空间结构和运动特征时比传统教学的优势更加明显。
(二)提供了良好的学习环境。
教师利用多媒体的人机对话、超文本、人工智能、虚拟现实、信息贮存量大等功能,可以为学生提供良好的学习环境,辅之以必要的反馈练习,及时肯定或解答,可以帮助学生总结学习方法,查找学习障碍,逐步提高学生的自学能力和处理实际问题的能力。计算机辅助教学在提高课堂效率、增大课堂容量、进行全面即时性辅导、减轻学生课业负担等方面的效率,是其他教学媒体所难以相比的。
(三)有利于开阔学生的视野。
多媒体课件在教学中的引入可以增强教学过程的交互性,使单向的教学活动变为双向的或多向的教学活动。计算机存储量大,教师可为学生提供丰富的背景资料,加深学生的认识程度,使得学生思维不仅横向发展,更向着纵向发展。计算机网络可以缩短时空距离,加强人与人之间的联系,有利于开阔学生的视野,形成互助合作的优良素质。如电子图书馆和网络的服务,允许用户把信息(电子邮件)传给本系统的其他用户,更可以通过一些学校或企业创设的网校进行交流与学习。
二、化学教学中使用多媒体课件的时机
(一)微观粒子的变化、运动、结构。
借助于现代信息技术,教师可以直观具体地描述原子、分子等微观粒子的结构,原子轨道的形状和空间伸展方向,分子结构、晶体结构等,从不同角度观察共价键和晶体等的形成过程,以有效延长学生“有意注意”的时间。以C60结构为例,课本上仅为平面结构,用现代信息技术制成三维立体图像可以让学生选中一个碳原子,然后叠加成C60,使学生形象地了解C60实际物质结构与空间距离、键角等的关系,有利于理解碳的空间结构。
(二)元素化合物的实际用途或现代化科研设备与化工生产设备及工艺流程的演示。
对现代科研设备与工艺流水线,教师可以把一些较为复杂的设备与工艺利用现代信息技术制作成图片,模拟反应原理,使学生清楚明白地看清原料的加入、气体的流向、产品的流出等过程,让学生不出校门即可取得实地参观的效果,从而激发学生学习化学的兴趣,拓宽学生的视野,增强教学效果。
(三)有毒,有害,以及在短时间内无法完成的实验。
如一氧化碳、砷化氢等毒性实验,铁的生锈,煤和石油的形成等,常规教学只能教师口述,而多媒体课件将发挥无可替代的作用。
三、信息化环境中教师的作用
现代教学理论认为教学是教师的教和学生的学的统一。借助计算机,师生在教学中可以交互显现信息,整个教学组织过程教学信息的流通不再是一个从教师到学生的单向流动过程,而变成一个师生之间能够实现信息互动的双向反馈过程。在这个过程中,利用计算机网络和虚拟现实教学技术,学生的学习将不再是单纯的演绎或归纳过程,而是一个建立在逻辑思维体系基础上的全方位认知发展过程。
这种互动性不但便于教师及时了解学生的思想活动情况,能根据学生的实际需要设计与调整教学内容,不断激励学生参与到教学中,而且教师可以根据学生的个人需要及时提供指导信息,学生也可以主动向教师咨询请教,实现个别化学习,促进个性的形成,调动非智力因素,培养学习的积极性。与此同时,师生之间的关系也将出现新的变化:教师将不再是教学过程的控制者,而变成学生学习的引导者和帮助者。
除了掌握精深的专业知识、熟练的实验操作、必备的教育理论外,教师应注意搜集与整理教与学所需的各种信息,把各种教学资料存储到电脑中,以便编制CAI课件。为了充分发挥多媒体课件在化学课堂上适当的应用,教师还可以自己进行脚本设计,使得多媒体课件更加形象生动,更有说服力,与化学教学活动联系得更加紧密。
四、信息技术教学环境中值得思考的问题
化学多媒体课件在课堂上不能替代教师,而是辅助教师进行教学,教师应该将多媒体课件作为课堂教学点睛之笔。现代技术手段与常规教学应该是相辅相成的关系。多媒体课件是突出教学重点、突破教学难点的工具,凡是能够用普通媒体如模型、挂图等实现的就无须用多媒体课件展示。粉笔和黑板仍应是教师的主要教学工具,教师也需要精辟的讲解配合有条理的板书来吸引学生的注意力。教师在课堂上的主导作用是不能变的。
板书是教师用以传达教学信息的一种媒介,在一堂完整的课堂教学中,板书可以揭示教学内容的要点和逻辑层次,体现知识脉络和体系,将教学信息的结构及其内在联系呈现给学生,使学生便于联想记忆。沙塔洛夫“纲要信号图式教学法”的产生就源于板书的启示。化学学科的特点决定了化学知识具有层次性、阶段性,没有板书或者仅仅只是展示一下板书,知识的全面性或者层次性不能在学生头脑中形成一个整体,否则一堂课下来,学生只是对多媒体课件中的图片、声音、动画有较强的记忆,而他们所记忆的知识点是零散的、不完整的、不系统的。
多媒体教学可以把教学内容的密度加大,节约课堂时间。但是在课堂时间里,学生接受知识的能力是有限的。知识过多,学生只能跟着课件大致浏览一遍,往往课上听得明白,课下却用得糊涂。因此教师必须对教学内容进行必要的加工处理、改良和重新组织。
现代信息技术在现代教育中尽管占有不可替代的地位,但它不是万能的,它并不能完全取代和否定其他的教学手段,只是对传统教育的一种完全补充、完善和发展。今天的化学教育目标是提高学生的科学素养和在未来的社会中的生存能力,因此无论是哪一种完全基于现代信息技术的探究式学习都不可能培养出良好科学素养的实践者。
参考文献:
[1]刘爱兰.运用多媒体与网络资源提高化学教学质量[J].鄂州大学学报,2007,(05).
[2]赵立芳,房喻.大学化学.2004.2,VOL19,第1期.
[3]马宁,余胜泉.信息技术与课程整合的层次.中国电化教育,2002.1.
[4]杜丹冰,龙飞.网络媒体在教学中的应用研究[J].长春师范学院学报(自然科学版),2008,(12).
[5]季相林.现代教育技术的应用与学生主体性.浙江万里学院学报,2003,VOL16,No.1.
分析化学论文范文6
论文摘要介绍扫描探针显微镜教学演示软件。该软件将CAI技术和SPM技术结合在一起,主要运用文字说明,静态图像,三维动画,模拟仿真等方法,对SPM的初学者进行SPM的原理介绍和使用培训,可以大大缩短他们的学习时间,并能使其在较短的时间内对SPM有一个较为深入和全面的了解。
ApplicationofScanningProbeMicroscopeinMachineryTeaching//YueRui,ZhuWengsheng
AbstractThissoftwarecombinesCAItechnologywithSPMtechnologyandmainlusesmethodsoftextexplanation,three-dimensionanimationaswellasmathematicalsimulationtotrainthebeginnersofSPM.Afterusingthesoftware,thebeginnerscanquicklygetdeepandwholeknowledgeofSPM.
KeywordsscanningtunnellingmicroscopeofNANOVISUAtape(STM);Pictureprocessing:ScanningProbeMicroscope(SPM);AtomicForceMicroscope;teachingeffictiveness
Author’saddress
1.GraduateSchool,NanjingAgricultureUniversity,210095,Nanjing,China
2.LianshuiVocationEducationCentre,223400,Lianshui,Jiangsu,China
1引言
1982年,IBM瑞士苏黎士实验室的葛·宾尼(G.Binning)和海·罗雷尔(H.Rohrer)研制出世界上第一台扫描隧道显微镜(ScanningTunnellingMicroscope,简称STM).STM使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的[1]排列状态和与表面电子行为有关的物化性质,在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着重大的意义和广泛的应用前景,被国际科学界公认为20世纪80年代世界十大科技成就之一。为表彰STM的发明者们所作出的杰出贡献,1986年宾尼和罗雷尔被授予诺贝尔物理学奖金.NanoVisual,教学型扫描隧道显微镜可在机械教学中发挥良好作用。
2教学型NANOVISUAL扫描隧道显微镜
NanoVisual是针对高等院校实验课程和中学素质教育而设计的教学型扫描隧道显微镜。为了适应教学要求,NanoVisual去繁就简,扫描部件高度集成,操作流程简练便捷,具备工作原理清晰、稳定性优越等特点。在线控制软件和后处理软件用户界面友好,辅以生动的教学课件,引导学生轻松掌握扫描隧道显微镜的原理和基本操作方法。[2]NanoVisual扫描隧道显微镜具有一定的可扩充性,可以根据需要增加某些功能部件,从而具备一定科研能力。
3主要性能
扫描图像BMP/TIFF全兼容文件格式,当前全部工作环境参数同步保存。基于WindowsXP/2000/9X的在线控制软件和后处理分析软件,简约化的扫描隧道显微镜探头,初学者只需经简单的培训即可掌握操作方法,具有I-V曲线等测量分析功能,具有图形刻蚀模式和矢量扫描模式的纳米加工技术,样品尺寸直径30mm、厚度10mm。主控制系统采用德州仪器(TI)32位数字信号处理器(DSP),每秒可实现高达10亿次32位运算。主控制系统采用10M/100M快速以太网(FastEthernet10/100)与计算机连接。[3]全数字控制,系统状态、仪器类型、扫描器和探针架参数智能识别和控制。具针尖表征及图像重建功能(针尖形貌估计/图像重建/用已知针尖重建图像)。按功能模块划分的纵向插卡式结构,便于日后系统维护和升级。
3.1.技术指标
1)软件系统:基于WindowsXP/2000/9X的在线控制软件和后处理软件。
2)系统功能:扫描隧道显微镜(STM)。纳米加工和操纵,包括图形刻蚀模式和矢量扫描模式。
3)参数性能:电流检测灵敏度:≤10pA。图像分辨率:128X128,256X256,512X512,1024X1024。扫描角度:0~360°。扫描频率:0.1~100Hz。预置隧道电流:0.1~10nA。偏置电压:-2~+2V。
4)电子控制系统:8通道16-bitDAC,建立时间1.5微秒。通信接口:10M/100M快速以太网(FastEthernet10/100)接口。
5)机械性能:样品尺寸:最大可达直径30mm,厚度10mm。全自动步进电机控制进样系统。
4扫描隧道显微镜(STM)[1,2]原理分析
扫描隧道显微镜(STM)的基本原理是利用量子理论中的隧道效应。将原子线度的极细探针和被研究物质的表面作为两个电极,当样品与针尖的距离非常接近时(通常小于1nm),在外加电场的作用下,电子会穿过两个电极之间的势垒流向另一电极。这种现象即是隧道效应。隧道电流I是电子波函数重叠的量度,与针尖和样品之间距离S和平均功函数Φ有关.[4]。
隧道电流强度对针尖与样品表面之间距非常敏感,如果距离S减小0.1nm,隧道电流I将增加一个数量级,因此,利用电子反馈线路控制隧道电流的恒定,并用压电陶瓷材料控制针尖在样品表面的扫描,则探针在垂直于样品方向上高低的变化就反映出了样品表面的起伏。
将针尖在样品表面扫描时运动的轨迹直接在荧光屏或记录纸上显示出来,就得到了样品表面态密度的分布或原子排列的图象[5]。这种扫描方式可用于观察表面形貌起伏较大的样品,且可通过加在z向驱动器上的电压值推算表面起伏高度的数值,这是一种常用的扫描模式。对于起伏不大的样品表面,可以控制针尖高度守恒扫描,通过记录隧道电流的变化亦可得到表面态度的分布。这种扫描方式的特点是扫描速度快,能够减少噪音和热漂移对信号的影响,但一般不能用于观察表面起伏大于1nm的样品[6]。
是利用SPM进行纳米加工的客观依据。同时也说明,SPM不是简单用来成像的显微镜,而是可以用于在原子、分子尺度进行加工和操作的工具。
5教学课程安排
1)第一周:原理简介与上机模拟。课后着手资料定向查询并准备实验报告。
2)第二周:演示与学生实验。先用铁丝作探针练习,熟练后再用铂铱合金丝制作针。指定样品(光栅)的测量。
3)第三周:改变电压及扫描角度重新扫描,进行图像处理。课后资料定向查询并完成实验报告。报告内容:心得、体会及建议,STM在某个领域的应用或STM仪器的某部件的原理。
4)第四周:宣讲实验报告,每人15分钟(包括5分钟提问)。
6图像处理
1)平滑处理:将像素与周边像素做加权平均。
2)斜面校正:选择斜面的一个顶点,以该顶点为基点,现行增加该图像的所有像数值,可多次操作。
3)中值滤波:傅立叶变换。对图像的周期性很敏感,在做原子图像扫描时很有用.
7结束语
在线控制软件和后处理软件用户界面友好,辅以生动的教学课件,引导学生轻松掌握扫描隧道显微镜的原理和基本操作方法.作为一种CAI软件,本软件界面好,操作简便。采用文字、图形、三维动画等方式将SPM这一尖端复杂仪器的原理和使用与计算机辅助教学这一形式结合起来,经部分人员试用后,效果明显,反应良好。可大大增加操作者学习SPM的兴趣,并能起到事半功倍的效果,提高课堂教学效果。不足的是AFM和SNOM的数学模型还有待进一步研究。
参考文献:
[1]白春礼.扫描隧道显微术及其应用[M].上海:上海科技出版社,1991.84—86.
[2]MicrosoftPress,MicrosoftWindows:GuidetoProgramming,1990.
[3]HeinzelmannH.Instrumentaldevelopmentsandrecentexperimentsinnear-fieldopticalmicroscopy.ThinSolidFilms,1996,273∶149—153.
[4]戴长春,黄桂珍等.国产GSPM-930型扫描探针显微镜介绍[J].现代科学仪器,1998,(1-2)∶92—93.